中国科学院生态环境研究中心栾伏波教授团队在《美国科学院院刊》发表最新研究成果，成功开发出基于二氧化钛纳米材料的地下水净化新技术。该技术通过形成特殊的三元表面复合物，可同步高效去除地下水中的砷和铀污染物，为解决复合污染治理难题提供了新方案。

地下水中的砷和铀污染是全球面临的重大环境挑战，传统处理方法难以应对两种污染物的共存情况。研究团队发现，二氧化钛纳米颗粒在铀存在条件下，对砷的吸附效率提升3.4倍。通过先进的光谱分析和理论计算，研究人员揭示了[Ti-U(VI)-As(V)]三元复合物的形成机制，其中砷酸根取代铀酰-碳酸盐复合物中的碳酸盐配体，实现污染物稳定结合。

"这项技术的突破在于发现了污染物之间的协同作用机制，"栾伏波教授表示，"铀不仅不会阻碍砷的去除，反而能促进吸附过程。"在实际地下水环境测试中，该技术对两种污染物的去除率均超过99%，处理后的水质达到世界卫生组织饮用水标准。

该技术具有显著的应用优势。二氧化钛吸附剂可通过氢氧化钠溶液再生，经多次循环使用后仍保持稳定性能。相比传统方法，这种新型处理工艺更具经济性和可持续性，为大规模地下水修复提供了可行方案。

研究团队指出，这项成果不仅解决了砷铀复合污染治理的技术难题，其揭示的表面反应机制也为其他重金属污染治理研究提供了新思路。该技术的推广应用将有助于提升饮用水安全水平，特别是在受复合污染影响的地区。

更多信息： Leiming Lin 等，三元表面络合促进 TiO2 同时去除砷和铀，《美国国家科学院院刊》(2025)。期刊信息： 美国国家科学院院刊